CN103111668A - 主轴承盖切断铣专用机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机缸体主轴承切断的专用机床，包括侧床身和中间底座，中间底座上设置有夹具，侧床身上设置有可以水平移动的数控滑台，以及数控电机和电气系统，在数控滑台上设置有铣头装置，铣头装置的刀具与夹具配合作业，还包括一个固定在地面上并与夹具配合作业的机械手本发明与以往采用通用切断铣或专用工装配通用机床操作相比，效率有质的飞跃，也没有人工烦琐操作。彻底消除尺寸链影响，具有定位准确可靠，精度高的特点。实现夹紧不会破坏原零件，加工时锁紧油缸有消除铣削震动的影响，实现高的表面光洁度。

Description

主轴承盖切断铣专用机床

技术领域

本发明涉及机械加工机床领域，具体涉及一种汽车发动机缸体主轴承切断的专用机床。 

背景技术

主轴承盖为发动机内重要零件，其装配轴承和曲轴，由曲轴转动产生动力传到汽车各零部件。所以，主轴承盖是汽车动力源-发动机内不可替代的关键零件，对发动机性能有重要影响。 

国内近几年为提高生产效率，采用一次铸造联结的多个主轴承盖，其上的螺钉过孔，轴承孔一次加工完成，再切断多个主轴承盖，直接当成品使用。此方法较以前一个零件单独加工成成品，无疑效率有很大提高，在一些厂家已经开始实验并推广。 

切断多个主轴承盖工序国内多采用通用切断铣操作，效率低下；部分厂家采用针对此工序的专用工装配通用机床，效率有一定的提高。但两种方法总体效率较低下，人工操作较烦琐；是此工序加工效率的瓶径。 

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机缸体主轴承切断的专用机床，用于解决目前主轴承盖切断效率低下，人工操作较烦琐的弊端。 

本发明解决上述问题采用如下技术方案：一种发动机缸体主轴承切断的专用机床，包括侧床身和中间底座，中间底座上设置有夹具，侧床身上设置有可以水平移动的数控滑台，以及数控电机和电气系统，在数控滑台上设置有铣头装置，铣头装置的刀具与夹具配合作业，还包括一个固定在地面上并与夹具配合作业的机械手；所述铣头装置的刀具是在刀轴上等间距套装有多个片状铣刀；所述夹具包括夹具体，夹具体靠近刀具的一侧边中部设置有定位板，工件匹配安装于定位板的卡槽内，在所述定位板两侧对称位置分别设置有销轴，两侧销轴上分别等间距安装有多片压板，相邻压板间隙与所述片状铣刀让位配合；两侧各压板靠内的一端分别压固在定位板两侧边缘，两侧各压板靠外的一端与夹具体之间分别设置有单向顶紧油缸。每个压板的靠外的一端除设置单向顶紧油缸外还设置有锁紧油缸，锁紧油缸位于单向顶紧油缸的外侧 

所述定位板的一侧或两侧设置有定位孔，还设置有与定位孔配合的定位机构，所述定位机构包括一个安装在夹具体内的纵向转杆，该纵向转杆的一端固定有第一插销，在纵向转杆的中部固定有第二插销；在夹具体外侧壁固定有一个插销外壳，插销外壳两侧设置有套装孔并在套装孔内匹配安装有第一横向伸缩杆，第一横向伸缩杆的一端与插销油缸的活塞杆连接，第一横向伸缩杆的另一端与设置在夹具体侧壁上的接近开关配合定位；第一横向伸缩杆的侧面设置有凹槽，该凹槽与第一插销配合安装；在第二插销所在位置处设置有一个安装于夹具体内部并能横向移动的第二横向伸缩杆，第二横向伸缩杆的侧面设置有凹槽，该凹槽与第二插销配合安装；在第二横向伸缩杆末端固定一个定位销，该定位销与定位板上的定位孔配合安装。 

所述片状铣刀为单边切断铣刀，在圆形刀盘边缘一侧边缘设置前刀刃，对角的另一侧边缘设置后刀刃。 

所述机械手包括支架，支架通过立柱固定在地面，机械手支架的一侧面固定有输送油缸，同时机械手支架侧面上还固定有多个支撑转轴，各支撑转轴上分别安装有滚轮，滚轮上安装有可以沿滚轮滑动的推杆，推杆通过连接板与输送油缸的活塞杆固定在一起，所述推杆的末端设置有定位座，定位座的一侧铰接有支座，支座内侧设置有V型压板，支座的一侧边与所述推杆中部连接有夹紧油缸。 

在机床一侧设置有磁性排屑机构，磁性排屑机构的进屑口位于夹具下侧，出屑口通过排屑通道被引入集屑小车的车斗上方。 

本发明的有益效果体现在： 

1.机床整个加工过程，除开始人工上件于机械手上，结束时于机械手上人工下件外，全部为自动控制。与以往采用通用切断铣或专用工装配通用机床操作相比，效率有质的飞跃，也没有人工烦琐操作。

2.加工零件的精度高。零件定位屏弃原有的一面两销定位，采用独的两面一销（结合面与一工艺面）定位。实现定位基准与设计基准的重合，彻底消除尺寸链影响，具有定位准确可靠，精度高的特点。 

3.加工零件表面光洁度好。每个分体零件采用四个油缸夹紧与锁紧（夹紧两个，锁紧两个）。实现夹紧不会破坏原零件，加工时锁紧油缸有消除铣削震动的影响，实现高的表面光洁度。 

4.进给滑台采用数控滑台，设置独有的第一工进与第二工进，而不是原一工进直接切断。在切断终了前第一工进及时变为第二工进，专用铣头适时改变转速的措施最大化的避免和减少了切断终了时断口的蹦口。 

附图说明：

图1是本发明机床总图；

图2是本发明铣头装置的刀具结构示意图，

图3是本发明机床夹具的侧面结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是图3的后视图；

图6是5的B-B剖面结构示意图；

图7是图5的A-A剖面结构示意图；

图8是机械手的使用状态结构示意图。

图中标号：1集屑小车，2磁性排屑机构，3空中走线，4机床夹具，5机床刀具，6铣头电机，7铣头，8电源引入处，9电气系统，10数控电机，11机床防护，12数控滑台，13侧床身，14机械手，15中间底座，16车间地面。201铣头主轴，202边部单边切断铣刀，203加工工件，204中间单边切断铣刀，205套，206轴承，207调整垫，208法兰盘，209强力螺母，210套，211螺母，212旋转密封，213隔套，214键，215隔套，216刀杆。301夹具体，302单向顶紧油缸，303支座，303锁紧油缸，305顶头，306弹簧，307双头螺栓，308螺母，309复位板，310销轴，311压板，312压块，313定位板，314接近开关，315插销外壳，316键，317插销油缸，318第一横向伸缩杆，319纵向转轴，320第一插销，321第二横向伸缩杆，322第二插销，323定位销。401连接板，402支架，403输送油缸，404轴，405定位座，406推杆，407活塞杆，408滚轮，409油缸支架，410接头，411轴，412夹紧油缸，413接头，414支座，415连杆，416侧支撑板，417弹簧挡销，418 V型压板。 

具体实施方式：

参见图1机床总图，本发明主轴承切断铣专用机床采用NC-SEME800/630数控滑台配置专用大功率铣头。本机床由支撑部件：侧床身13和中间底座15，动力部件：数控滑台12和铣头装置7，以及夹具4，机械手14，机床刀具5，机床防护3，冷却系统：集屑小车1和磁性排屑机构2，电气系统：电气柜9和液压系统组成。

在铣头主轴201上装铣刀的刀杆216，刀杆216上装六把片状铣刀并配置前支撑，具体结构参见图2，铣头装置的刀具是在刀轴上等间距套装有五个片状铣刀，所述片状铣刀为单边切断铣刀，在圆形刀盘边缘一侧边缘设置前刀刃，对角的另一侧边缘设置后刀刃。相邻单边切断铣刀之间间隙配合，位于中部的各中间单边切断铣刀之间套装有隔套213，位于两端的边部单边切断铣刀202外侧套装有隔套215，六片单边切断铣刀之间形成五个间隙，一次切断主轴承盖五个。 

参见图3-图7，夹具04是安装于中间底座15上，实现工件定位与夹紧。工件由机械手14输送到夹具定位板313上，插销油缸317通过插销机构315对工件实现插销，实现工件两面一销定位。单向顶紧油缸302顶压板311，实现工件夹紧。工件夹紧后锁紧油缸304顶紧压板311，实现压板锁紧，防止工件切断过程中震动。工件被切断后共五部分，每部分都上下配置一单向油缸与锁紧油缸，共二十个油缸。 

夹具包括夹具体，夹具体靠近刀具的一侧边中部设置有定位板313，定位板313套装在定位座内，定位板上设置有凹槽，工件203匹配安装于定位板的卡槽内。为防止工件随定位板移动，采用压板311对定位板进行压紧固定。具体结构是：在所述定位板313上下两侧对称位置分别设置有纵向的销轴310，上下两侧销轴310上分别安装有多片压板311，各压板可以保持间隙安装，也可以相邻安装但在切断加工位置处存在配合间隙，相邻压板的间隙与所述片状铣刀让位配合。上下两侧各压板311靠内的一端分别压固在定位板两侧边缘，靠内一端边缘上还嵌装有压块312，以提高其压合强度。上下两侧各压板靠外的一端与夹具体之间分别设置有单向顶紧油缸302，图中机床夹具针对五个主轴承盖采用每个零件设置四个小型油缸（单向顶紧油缸302两个，锁紧油缸304两个，五组共二十个油缸）。作到夹紧时不会对零件已加工产生压痕，切断时也不会由于夹紧问题产生工件震动而影响切断面表面粗糙度。 

工件切断后，插销油缸317通过插销机构315对工件拔销。单向油缸302，锁紧油缸304卸荷，弹簧306的弹簧力通过复位板309，顶头305使压板311松开工件。所述定位板的一侧或两侧设置有定位孔，还设置有与定位孔配合的定位机构；所述定位机构包括一个安装在夹具体内的纵向转杆319，该纵向转杆319的一端固定有第一插销320，在纵向转杆319的中部固定有第二插销322；在夹具体外侧壁固定有一个插销外壳315，插销外壳两侧设置有套装孔并在套装孔内匹配安装有第一横向伸缩杆318，第一横向伸缩杆318的一端与插销油缸317的活塞杆连接，第一横向伸缩杆318的另一端与设置在夹具体侧壁上的接近开关314配合定位；第一横向伸缩杆318的侧面设置有凹槽，该凹槽与第一插销320配合安装；在第二插销322所在位置处设置有一个安装于夹具体内部并能横向移动的第二横向伸缩杆321，第二横向伸缩杆321的侧面设置有凹槽，该凹槽与第二插销322配合安装；在第二横向伸缩杆321末端固定一个定位销323，该定位销323与定位板上的定位孔配合安装。 

机械手在五个主轴承盖联体时可以很方便快捷的送工件到定位夹紧位置；在五个主轴承盖被切断分体成五个零件后，还可以把五个零件方便快捷的自动下料。具体结构参见图8，所述机械手包括支架，支架通过立柱固定在地面，支架并通过螺钉与夹具连接，实现工件的自动送进送出。机械手支架的一侧面固定有输送油缸，同时机械手支架侧面上还固定有多个支撑转轴，各支撑转轴上分别安装有滚轮，滚轮上安装有可以沿滚轮滑动的推杆，推杆通过连接板与输送油缸的活塞杆固定在一起，所述推杆的末端设置有定位座，定位座的一侧铰接有支座，支座内侧设置有V型压板，接头410，轴411，夹紧油缸412，接头413，支座414，连杆415，侧支撑板416，弹簧挡销417，V型压板418，定位座405共同组成工件定位夹紧机构。工件放于V型压板418与定位座405实现工件定位；侧支撑板416，弹簧挡销417辅助夹紧工件，防止工件脱落；夹紧油缸412工作，通过连杆415及其铰链夹紧工件。 

本发明的工作过程为： 

联体五个主轴承盖的零件装于机械手上，机械手上的限位油缸限制工件位置，夹紧油缸夹紧工件，机械手送料到夹具准确位置。机械手松开工件，夹具上定位销插销，夹紧油缸夹紧工件。机械手返回，专用铣头转动，数控滑台快进，工进与快退，完成五个主轴承盖零件的切断铣。机械手前进至夹具处，完成五个分体主轴承盖零件的定位与夹紧后。夹具上定位销拔销，夹紧油缸松开工件。机械手抓工件退回，松开五个工件，在进行下一工作循环。

Claims (6)

1.一种发动机缸体主轴承切断的专用机床，包括侧床身和中间底座，中间底座上设置有夹具，侧床身上设置有可以水平移动的数控滑台，以及数控电机和电气系统，在数控滑台上设置有铣头装置，铣头装置的刀具与夹具配合作业，还包括一个固定在地面上并与夹具配合作业的机械手；其特征是：铣头装置的刀具是在刀轴上等间距套装有多个片状铣刀；所述夹具包括夹具体，夹具体靠近刀具的一侧边中部设置有定位板，工件匹配安装于定位板的卡槽内，在所述定位板两侧对称位置分别设置有销轴，两侧销轴上分别等间距安装有多片压板，相邻压板间隙与所述片状铣刀让位配合；两侧各压板靠内的一端分别压固在定位板两侧边缘，两侧各压板靠外的一端与夹具体之间分别设置有单向顶紧油缸。

2.根据权利要求1所述的发动机缸体主轴承切断的专用机床，其特征是：所述定位板的一侧或两侧设置有定位孔，还设置有与定位孔配合的定位机构；所述定位机构包括一个安装在夹具体内的纵向转杆，该纵向转杆的一端固定有第一插销，在纵向转杆的中部固定有第二插销；在夹具体外侧壁固定有一个插销外壳，插销外壳两侧设置有套装孔并在套装孔内匹配安装有第一横向伸缩杆，第一横向伸缩杆的一端与插销油缸的活塞杆连接，第一横向伸缩杆的另一端与设置在夹具体侧壁上的接近开关配合定位；第一横向伸缩杆的侧面设置有凹槽，该凹槽与第一插销配合安装；在第二插销所在位置处设置有一个安装于夹具体内部并能横向移动的第二横向伸缩杆，第二横向伸缩杆的侧面设置有凹槽，该凹槽与第二插销配合安装；在第二横向伸缩杆末端固定一个定位销，该定位销与定位板上的定位孔配合安装。

3.根据权利要求1所述的发动机缸体主轴承切断的专用机床，其特征是：所述片状铣刀为单边切断铣刀，在圆形刀盘边缘一侧边缘设置前刀刃，对角的另一侧边缘设置后刀刃。

4.根据权利要求1所述的发动机缸体主轴承切断的专用机床，其特征是：所述机械手包括支架，支架通过立柱固定在地面，机械手支架的一侧面固定有输送油缸，同时机械手支架侧面上还固定有多个支撑转轴，各支撑转轴上分别安装有滚轮，滚轮上安装有可以沿滚轮滑动的推杆，推杆通过连接板与输送油缸的活塞杆固定在一起，所述推杆的末端设置有定位座，定位座的一侧铰接有支座，支座内侧设置有V型压板，支座的一侧边与所述推杆中部连接有夹紧油缸。

5.根据权利要求1所述的发动机缸体主轴承切断的专用机床，其特征是：每个压板的靠外的一端除设置单向顶紧油缸外还设置有锁紧油缸，锁紧油缸位于单向顶紧油缸的外侧。

6.根据权利要求1所述的发动机缸体主轴承切断的专用机床，其特征是：在机床一侧设置有磁性排屑机构，磁性排屑机构的进屑口位于夹具下侧，出屑口通过排屑通道被引入集屑小车的车斗上方。

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